基于特征波形态成分分析的VSP资料套管耦合噪声压制方法

VSP(Vertical Seismic Profiling)资料采集过程中,由于水泥固井不牢或多层套管之间水泥环空等原因,容易产生套管耦合噪声。该类噪声具有能量强、空间影响范围广、衰减缓慢等特点,且与有效信号在时间域、频率域等多域重叠,严重影响了VSP资料的信噪比。首先介绍了形态成分分析(Morphological Component Analysis,MCA)的基本理论,然后对比分析了有效信号和套管耦合噪声在时域、频域及时频域分布特征差异,接着将VSP资料建模为有效信号、套管耦合噪声及随机噪声之和,最终提出基于特征波形态成分分析的VSP资料套管耦合噪声压制方法。该方法选用Q可调小波变换(有效信号的稀疏表示字典)和余弦变换(套管耦合噪声的稀疏字典)构建了相应的超完备字典,然后采用分块坐标松弛法实现了VSP资料中套管耦合噪声的压制。实际VSP资料处理结果表明,该方法对套管耦合噪声能量及频域分布区域的变化具有良好的自适应性,在明显压制该类噪声的同时对有效信号具有良好的保真性。